盧慶禪

摘要：伴隨著鋁電解工藝信息化的應(yīng)用發(fā)展，許多生產(chǎn)數(shù)據(jù)在企業(yè)中積累下來。怎么樣才能使這些資源發(fā)揮作用，在數(shù)據(jù)中找到新的有效信息，是鋁電解企業(yè)亟需解決的問題。本文通過對多維分析技術(shù)的應(yīng)用分析，使其在鋁電解槽的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中形成多維分析系統(tǒng)，促進(jìn)鋁電解工藝穩(wěn)健發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋁電解;多維分析技術(shù);應(yīng)用

引言：

信息化的深入為大量鋁電解的生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累提供重要條件，鋁電解的生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源怎樣才能深入利用，使數(shù)據(jù)庫資源變?yōu)橹R儲備，使鋁電解工藝技術(shù)員以及生產(chǎn)管理員免受日常報(bào)表的煩擾，通過數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)電解生產(chǎn)過程，找到?jīng)Q策依據(jù)，及時(shí)分析出電解槽的生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)病槽問題，這是目前鋁電解生產(chǎn)企業(yè)共同面臨的問題。鑒于多維分析技術(shù)在國內(nèi)電解鋁行業(yè)運(yùn)用起步晚，本文結(jié)合多維分析技術(shù)，探討多維分析系統(tǒng)在鋁電解槽企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。

1 多維分析技術(shù)概念闡述

從多維的角度對數(shù)據(jù)查詢、分析以及匯總，我們稱之為多維分析技術(shù)，多維數(shù)據(jù)模型是它的核心內(nèi)容^【1】，其目標(biāo)是為了把數(shù)據(jù)的多維特征完整描述分析出來，從而把能夠模擬實(shí)際情況的多維邏輯模型建立起來，在這該模型里，數(shù)據(jù)不會再根據(jù)實(shí)體及關(guān)系來組織，取而代之的是度量指標(biāo)與維度。以下簡單說明幾個(gè)與多維分析技術(shù)相關(guān)的概念。

（1）解析維及維的層次關(guān)系

訪問與信息表達(dá)的根本途徑被稱為維，一般而言，它是數(shù)據(jù)識別的索引，也是數(shù)據(jù)分析與查詢的一個(gè)角度。我們把鋁電解生產(chǎn)數(shù)據(jù)分為時(shí)間維與組織維。依照不一樣的數(shù)據(jù)組織要求把維的層次關(guān)系建立起來，以求實(shí)現(xiàn)在不同層次上對數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合與分解。年份、季度、月份、周、日構(gòu)成了鋁電解生產(chǎn)數(shù)據(jù)時(shí)間維的層次關(guān)系;分廠區(qū)、車間、工段區(qū)以及槽在組織維上構(gòu)成了的層次關(guān)系。

（2）鉆取概念闡述

鉆取包含向上鉆取與向下鉆取。協(xié)助用戶深入分析詳情或者通過一個(gè)維度觀察數(shù)據(jù)稱為向下鉆取。反之，用相反的方法分析，被稱為向上鉆取。

（3）切片、旋轉(zhuǎn)概念闡述

切片與旋轉(zhuǎn)是在一個(gè)多維空間里對基本數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析動作^【2】。切片是指在多維眾組中選取某一維成員的動作。旋轉(zhuǎn)用來變更維的顯示方向，譬如行列交換后，旋轉(zhuǎn)可理解為觀察數(shù)據(jù)從不同角度出發(fā)，有利于找出潛在問題。旋轉(zhuǎn)應(yīng)用在鋁電解生產(chǎn)數(shù)據(jù)上，能夠很好的對比出不同電解槽發(fā)生的工藝參數(shù)更變情況。

數(shù)據(jù)倉庫是多維分析技術(shù)的基準(zhǔn)，數(shù)據(jù)倉庫處于維的重要部位，更是多維分析的重要查詢目標(biāo)，故而，多維分析系統(tǒng)在鋁電解槽生產(chǎn)數(shù)據(jù)中建立時(shí)，首要任務(wù)是把數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)倉庫的維建立起來，通過系統(tǒng)的ETL就能實(shí)現(xiàn)。基于多維分析的維及層次復(fù)雜，在建模初期難以全部考量周全，因此可通過建立一個(gè)容易完成現(xiàn)實(shí)模式演變的建模工具和數(shù)據(jù)模型，以此支撐數(shù)據(jù)倉庫的完善，因而一個(gè)可用于支持模式變更的數(shù)據(jù)模型被提出來，這種模型能把數(shù)據(jù)立方體和復(fù)雜維模式相區(qū)別并使度量維度化，這種簡單好用的多維數(shù)據(jù)立方體模型在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效預(yù)防度量或是維路徑層次的增減造成的困擾，且運(yùn)用效果良好。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

考慮用戶使用便捷，系統(tǒng)是根據(jù)瀏覽器方式而進(jìn)行設(shè)計(jì)，無縫對接企業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)，這樣存在于控制系統(tǒng)里的生產(chǎn)數(shù)據(jù)就能實(shí)時(shí)圖形顯示。本系統(tǒng)的重點(diǎn)在于怎樣完成鋁電解的生產(chǎn)數(shù)據(jù)抽取，使組建的動態(tài)數(shù)據(jù)集市能實(shí)現(xiàn)多維分析的有效性，以此滿足鋁電解企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在各種數(shù)據(jù)庫中的存放要求?；谝陨显?，把系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境分為兩大部分：W eb服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器。后臺管理程序以及前端展示程序是211 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的兩大部分。VB是后臺管理程序的編程方法，系統(tǒng)管理員操作 C /S 結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，對工藝參數(shù)進(jìn)行定義，包括對分廠、車間、工段區(qū)、槽以及用戶管理等定義。前端展示的程序采用ASP開發(fā)、使用ETL進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取，把數(shù)據(jù)視圖模塊通過VB編程打包制成 A ctiveX多維分析的控件，使訪問速度提升。當(dāng)收到用戶發(fā)來的分析指令時(shí)，多維分析控件在W eb服務(wù)器端的動作下啟動，并開始決策分析，分析結(jié)果輸送至客戶端，并且客戶端以圖表控件的方式將數(shù)據(jù)結(jié)果呈現(xiàn)^【3】。系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)是通過Dassie數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器使用 SQL Server數(shù)據(jù)庫保存好（保存將信息、電解槽信息與另外的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)連接起來）。

國內(nèi)很多鋁電解企業(yè)都在運(yùn)用鋁電解生產(chǎn)數(shù)據(jù)多維分析系統(tǒng)，且運(yùn)用范圍廣。但是在系統(tǒng)使用之前，系統(tǒng)使用部署與配置最先考慮的是：它否與鋁電解企業(yè)的具體情況相符合。舉個(gè)例子，如果企業(yè)使用的是某市鋁鎂設(shè)計(jì)院所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，那么依照這種控制系統(tǒng)特點(diǎn)，首先建立好 Dassie元數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器，然后利用系統(tǒng)后臺的管理程序配置來連接信息、工藝參數(shù)的信息、本企業(yè)車間信息、工區(qū)信息以及槽信息，隨后啟動DassieW eb服務(wù)器，最后于局域網(wǎng)內(nèi)的客戶機(jī)上啟動運(yùn)行 IE 瀏覽器進(jìn)入前端展示程序，開始執(zhí)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

3 分析鋁電解生產(chǎn)數(shù)據(jù)中多維分析系統(tǒng)運(yùn)用

這些年來，多維分析系統(tǒng)在國內(nèi)眾多鋁電解生產(chǎn)企業(yè)中運(yùn)用良好，各個(gè)企業(yè)的工藝操作員工通過本系統(tǒng)的運(yùn)用，再與鋁電解工藝?yán)碚撓嘟Y(jié)合總結(jié)出眾多經(jīng)驗(yàn)并成功驗(yàn)證，這些經(jīng)驗(yàn)與結(jié)論在有關(guān)企業(yè)電解槽方面起到重要作用，為提升電流效率以及節(jié)能減排有著巨大的推動作用。通過應(yīng)用本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，并與工藝?yán)碚撓嘟Y(jié)合，從而得出關(guān)于控制電解槽的有效信息，為電解工藝人員提供參考價(jià)值。

（1）側(cè)壁溫度與槽電壓

在某種程度上，電解槽的側(cè)壁溫度能反映出電解槽的散熱情況，如果槽側(cè)壁的溫度越低，說明電解槽的側(cè)面散熱量越少，這證明側(cè)部伸腿具有一定的厚度。如若電流的分布存在變化，那么水平電流也隨之減少，致使鋁液里含有電磁力減弱，鋁液出現(xiàn)運(yùn)動緩慢的情況，電解槽的穩(wěn)定性會隨之加強(qiáng)。倘若電壓擺的時(shí)間縮短，針振幅值就會減低，從而使極距降低，電解槽的槽電壓也會降低。

（2）分子比和槽電壓

降低過熱度能使?fàn)t幫溫度良好保持，還能穩(wěn)定電流的分布。同樣，在鋁液中的水平電流變化微弱，則鋁液中的電磁力會保持恒定，從而電解槽的穩(wěn)定性增加;分子比會跟隨電解槽的槽電壓減低且高電解溫度而增加，電解質(zhì)的初晶點(diǎn)增多，就會使過熱度減低，電解槽的穩(wěn)定性加強(qiáng)，并且還能降低槽電壓。

通過綜上所述的本系統(tǒng)應(yīng)用可以得出：電解槽的側(cè)壁溫度、分子比以及鋁水平與電解槽的穩(wěn)定性有著密切關(guān)系，對穩(wěn)定性比較差的電解槽來講，可以通過調(diào)節(jié)電解槽的側(cè)壁溫度、分子比以及鋁水平使其穩(wěn)定性增強(qiáng);對穩(wěn)定性強(qiáng)的電解槽來講，也可以通過調(diào)整電解槽的側(cè)壁溫度、分子比以及鋁水平實(shí)現(xiàn)降低降低槽電壓以及能耗的效果。

結(jié)束語：

通過在鋁電解槽控制統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中運(yùn)用多維分析系統(tǒng)，順利在鋁電解企業(yè)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了無縫對接。用戶在局域網(wǎng)中用瀏覽器的方式能夠高效統(tǒng)計(jì)與分析企業(yè)鋁電解的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過多年的系統(tǒng)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，也總結(jié)出了很多有助于鋁電解生產(chǎn)的結(jié)論，使眾多電解鋁企業(yè)能夠做到電解槽生產(chǎn)的科學(xué)管理，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，有效延長槽的使用壽命。

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